DE3438198A1 - WASTEWATER PURIFICATION SYSTEM TO BE SET UP IN MULTIPLE EXPANSION STAGES - Google Patents
WASTEWATER PURIFICATION SYSTEM TO BE SET UP IN MULTIPLE EXPANSION STAGESInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine in mehreren Ausbaustufen errichtbare und inbetriebnehmbare, funktionell mehrstufige Abwasserreinigungsanlage mitThe invention relates generically to one in several stages of development Buildable and operational, functionally multi-stage wastewater treatment plant with
mechanischer Reinigungsstufe und, in voll ausgebautem Zustand, zumindest einer nachgeschalteten biologischen Reinigungsstufe, mechanical cleaning stage and, in the fully developed state, at least one downstream biological cleaning stage,
wobei der mechanischen Reinigungsstufe ein Abwassersammler vorgeschaltet ist und wobei die mechanische Reinigungsstufe eine Vorreinigungseinrichtung in Form eines Rechens oder dergleichen, ein Sandfangbecken mit Belüftungseinrichtung und eine nachgeschaltete Zwischenkläreinrichtung mit Schlammabzug aufweist sowie als Basisausbaustufe vor Errichtung der nachgeschalteten biologischen Reinigungsstufe im Singulärbetrieb selbständig und nach Errichtung der nachgeschalteten biologischen Reinigungsstufe im Kombinationsbetrieb zusammen mit dieser einsetzbar ist.whereby the mechanical cleaning stage is preceded by a sewage collector and wherein the mechanical cleaning stage is a pre-cleaning device in the form of a rake or the like Has a sand trap with aeration device and a downstream intermediate clarification device with sludge extraction and as a basic expansion stage before setting up the downstream biological purification stage independently and after setting up the downstream biological cleaning stage can be used in combination operation together with this.
Bei der (aus der Praxis) bekannten gattungsgemäßen Abwasserreinigungsanlage weist das Sandfangbecken ein Volumen auf, welches einem Raumbedarf von maximal 4 l/Einwohner entspricht (Einwohner steht hier und im folgenden auch für Einwohnergleichwert). Die Belüftung macht aus dem Sandfang kein definiertes Belebungsbecken. Ein definierter Abzug von Belebtschlamm zum Zwecke der Einstellung besonderer biologischer Betriebsverhältnisse in dem belüfteten Sandfang findet nicht statt. Die Basisstufe bildet zwar die erste Ausbaustufe, bleibt jedoch insgesamt eine mechanische Reinigungsstufe. Die erreichbare Reinigungsleistung ist spärlich und liegt weit unter 30 %. Der Einsatz der mechanischen Reinigungsstufe als Basisausbaustufe ist eher ein Provisorium als eine abwassertechnischIn the case of the generic wastewater treatment plant known (from practice) If the sand trap has a volume that corresponds to a space requirement of a maximum of 4 l / inhabitant (inhabitant here and in the following also stands for population equivalence). The aeration does not turn the sand trap into a defined aeration basin. A defined withdrawal of activated sludge for the purpose of setting special biological operating conditions in the aerated one Sand trap does not take place. Although the basic level is the first expansion level, it remains a mechanical cleaning level overall. The achievable cleaning performance is sparse and is well below 30%. The use of the mechanical cleaning stage as a basic expansion stage is more of a temporary measure than a wastewater-related one
q / Q Ο 1 Q Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen ° H ü ° '■ Ό q / Q Ο 1 Q Andrejewski, Honke & Partner, patent attorneys in Essen ° H ü ° '■ Ό
empfehlenswerte Maßnahme. Werden in einer weiteren Ausbaustufe eine biologische Reinigungsstufe oder deren mehrere angeschlossen, so wird für den Kombinationsbetrieb der vollständige bauliche Aufwand erforderlich, beispielsweise mit einem Raumbedarf von etwa 179 l/Einwohner bei einer Reinigungsleistung von insgesamt etwa 93 %. Im Rahmen der bekannten Maßnahmen ist die erste biologische, der beschriebenen mechanischen Reinigungsstufe nachgeschaltete Reinigungsstufe eine Schwachlaststufe.recommended measure. If a biological cleaning stage or several are connected in a further expansion stage, so the complete structural effort is required for the combined operation, for example with a space requirement of about 179 l / inhabitant with a cleaning performance of around 93%. As part of the known measures, the first biological, The cleaning stage downstream of the mechanical cleaning stage described is a low-load stage.
Andererseits kennt man mehrstufige biologische Abwasserreinigungsanlagen (vgl. DE-PS 26 40 875, DE-PS 31 17 805), bei denen die erste biologische Stufe sehr hoch mit einer Schlammbelastung von 2 bis 12 als Adsorptionsstufe und die zweite biologische Stufe als Schwachlaststufe betrieben werden (Schlammbelastung hier und im folgenden in kg BSBj. pro kg Trockensubstanz und Tag). In der Adsorptionsstufe wird der Schlamm in der Einarbeitungsphase gehalten. Die Einarbeitungsphase ist die der Substratatmung gleichsam vorgeschaltete Phase, in der die zum Abbau des Substrates erforderlichen Enzyme gebildet werden. Die Einarbeitungsphase ist folglich der Grenzbereich, in dem die Substratatmung gerade beginnt, aber noch nicht voll wirksam ist. Um den Schlamm der ersten Belebungsstufe in diesem Zustand zu halten, bedarf es eines geringen Schlammalters und eines entsprechend gesteuerten Überschußschlammabzuges aus der Zwischenklärung. In Verbindung mit der angegebenen Raumbelastung in der ersten Belebungsstufe erreicht man, daß dort hauptsächlich eine Adsorption bzw. Flockung höher molekularer Verbindungen im Vordergrund steht und diese Verbindungen ohne Abbau in der Zwischenklärung mit dem Überschußschlamm ausgetragen werden. Die ansonsten für den Abbau dieser Verbindungen erforderliche beachtliche Energie wird eingespart. In der zweiten Belebungsstufe können danach die niedermolekularen und leichterOn the other hand, multi-stage biological wastewater treatment plants are known (See. DE-PS 26 40 875, DE-PS 31 17 805), in which the first biological stage is very high with a sludge load of 2 to 12 can be operated as an adsorption stage and the second biological stage as a low-load stage (sludge pollution here and in following in kg BODj. per kg dry matter and day). In the adsorption stage the sludge is kept in the incorporation phase. The familiarization phase is like that of substrate breathing upstream phase in which the enzymes required to break down the substrate are formed. The induction phase is consequently the limit area in which substrate breathing is just beginning but not yet fully effective. About the sludge of the first stage of activation To keep it in this state, it requires a low sludge age and a correspondingly controlled excess sludge extraction from the interim clarification. In connection with the specified volume loading in the first activation stage, one achieves that there mainly an adsorption or flocculation of higher molecular weight compounds is in the foreground and these compounds without Degradation in the intermediate clarification can be carried out with the excess sludge. The otherwise required for dismantling these connections considerable energy is saved. In the second activation stage, the low molecular weight and lighter ones can then be used
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abbaubaren Verbindungen besonders leicht und schnell biologisch abgebaut werden, wenn dort mit einer Schlammbelastung von etwa 0,15 gearbeitet wird. In den beiden Belebungsstufen kommen somit ganz unterschiedliche Wirkungsmechanismen zum Tragen. Eine mechanische Reinigungsstufe bleibt vorgeschaltet. - Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß diese Adsorptionstechnologie zur Weiterentwicklung von in mehreren Ausbaustufen errichtbaren und inbetriebnehmbaren gattungsgemäßen Abwasserreinigungsanlagen sowohl in baulicher als auch in funktioneller Hinsicht wesentlich beitragen kann. Gattungsgemäße Abwasserreinigungsanlagen sind bisher nicht nach den Maßgaben der Adsorptionstechnologie eingerichtet und betrieben worden.degradable compounds are particularly easily and quickly biodegraded when there with a sludge load of about 0.15 is worked. In the two activation stages, very different mechanisms of action come into play. A mechanical one The cleaning stage remains upstream. - The invention is based on the knowledge that this adsorption technology for further development of generic wastewater treatment plants that can be set up and commissioned in several expansion stages both in can make a significant contribution both structurally and functionally. Generic wastewater treatment plants are not yet has been set up and operated in accordance with the requirements of adsorption technology.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anlage so weiter auszubilden, daß schon bei Singulärbetrieb der Basisausbaustufe eine beachtliche Reinigungsleistung von etwa 30 % und wesentlich mehr erreicht werden kann und daß nach weiterem Ausbau im Kombinationsbetrieb mit einem Raumbedarf von insgesamt lediglich etwa 100 l/Einwohner und weniger eine gegenüber den bekannten gattungsgemäßen Maßnahmen zumindest gleichwertige oder sogar wesentlich höhere Reinigungsleistung erreichbar ist.The invention is based on the object of a generic system to be trained so that even with single operation of the basic expansion stage a considerable cleaning performance of about 30% and much more can be achieved and that after further expansion in combination operation with a total space requirement only around 100 l / inhabitant and less than or at least equivalent to the known generic measures even significantly higher cleaning performance can be achieved.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das Sandfangbecken ein Volumen aufweist, welches einem Raumbedarf von zumindest 6 l/Einwohner, vorzugsweise von etwa 8 l/Einwohner, entspricht und als Adsorptionsbecken eingerichtet ist, d. h. als eine Belebungsstufe eingerichtet ist, die im aeroben und/oder fakultativ anaeroben Bereich mit einer Schlammbelastung B_,„ gleich oder größer 2 betreibbar ist (B„c - B /TS mit B0 für die Raumbelastung in kg BSB pro Kubikmeter und Tag und TS für den Trockensubstanzgehalt in kg pro Kubikmeter) und in der mit Hilfe der Zwischenklärung undTo solve this problem, the invention teaches that the sand trap has a volume which corresponds to a space requirement of at least 6 l / inhabitant, preferably of about 8 l / inhabitant, and is set up as an adsorption tank, ie is set up as an activation stage that is aerobic and / or an optional anaerobic area with a sludge load B_, "equal to or greater than 2 can be operated (B" c - B / TS with B 0 for the volume in kg BOD per cubic meter and day and TS for the dry matter content in kg per cubic meter) and in the with the help of the intermediate clarification and
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Ist die Basisausbaustufe erfindungsgemäß errichtet, so kann der weitere Ausbau auf verschiedene Weise eingerichtet werden. Eine dieser Möglichkeiten ist dadurch gekennzeichnet, daß im Kombinationsbetrieb die nachgeschaltete biologische Reinigungsstufe als zweite Ausbaustufe sowie als Belebungsbecken für eine Schlammbelastung B_c im Bereich von 0,15 bis 1 eingerichtet, an den Ablauf der Zwischenkläreinrichtung angeschlossen sowie mit einer Nachkläreinrichtung mit Schlammabzug ausgerüstet ist. Dann kann in einer weiteren Ausbaustufe zwischen der Zwischenkläreinrichtung und dem Belebungsbecken der zweiten Ausbaustufe eine Tropfkörperstufe mit einer Raumbelastung von 0,2 bis 2 oder mehr, je nach Füllung, angeordnet werden. Bei Brockenfüllung wird man eine Raumbelastung von 2 nicht überschreiten. Bei Kunststoff üllung kann man bis 6 gehen. Eine andere Möglichkeit ist dadurch gekennzeichnet, daß im Kombinationsbetrieb die nachgeschaltete biologische Reinigungsstufe als zweite Ausbaustufe sowie als Tropfkörperstufe mit nachgeschaltetem, für eine Schlammbelastung von 0,05 bis 1 eingerichtetem Belebungsbekken ausgeführt und das Belebungsbecken an eine Nachkläreinrichtung mit Schlammabzug angeschlossen ist. Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Tropfkörperstufe unmittelbar an eine Nachkläreinrichtung anzuschließen. In allen Fällen erfährt das Abwasser in der Basisausbaustufe oder Adsorptionsstufe nicht nur die beschriebene Reinigung, sondern, in bezug auf den Ablauf, der in die nachgeschalteten Stufen eingeführt wird, auch eine wirksame Aufbereitung oder Vorbereitung für die weitere Reinigung, gleichsam im Sinne einer Krackung.If the basic expansion stage is established according to the invention, the further expansion can be set up in various ways. One of these possibilities is characterized in that, in the combined operation, the downstream biological cleaning stage is set up as a second expansion stage and as an aeration tank for a sludge load B_ c in the range from 0.15 to 1, connected to the drain of the intermediate clarifier and equipped with a secondary clarifier with sludge extraction. Then, in a further expansion stage, a trickling filter stage with a volume loading of 0.2 to 2 or more, depending on the filling, can be arranged between the intermediate clarification device and the aeration basin of the second expansion stage. When filling chunks, a volume load of 2 will not be exceeded. With plastic filling you can go up to 6. Another possibility is characterized in that, in combined operation, the downstream biological cleaning stage is designed as a second expansion stage as well as a trickling filter stage with a downstream activated sludge tank set up for a sludge load of 0.05 to 1 and the activated sludge tank is connected to a secondary clarification device with sludge extraction. It is within the scope of the invention to connect the trickling filter stage directly to a secondary clarification device. In all cases, the wastewater undergoes not only the purification described in the basic expansion stage or adsorption stage, but also an effective treatment or preparation for further purification, as it were in the sense of cracking, with regard to the process that is introduced in the downstream stages.
Besonders wirksam arbeitet die Basisausbaustufe bei der hohen Schlammbelastung, wenn Bakterien allein das Feld beherrschen. Das wird vorzugsweise dadurch sichergestellt (vgl. DE-PS 33 17 371 gemäß PatG § 3(2)1), daß die Adsorptionsstufe mit Prokaryonten als arbeitender Biomasse betrieben wird und daß der AdsorptionsstufeThe basic expansion stage works particularly effectively in the case of high sludge pollution, when bacteria alone dominate the field. This is preferably ensured by this (cf. DE-PS 33 17 371 according to PatG § 3 (2) 1) that the adsorption stage with prokaryotes as working biomass is operated and that the adsorption stage
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des Schlammabzuges aus der Zwischenklärung der Schlamm in der Einarbeitungsstufe haltbar ist. Der Sauerstoffgehalt soll in der Adsorptionsstufe im Bereich von 0,5 bis 1 mg/1 gehalten werden. Die Erfindung nutzt die Tatsache, daß das Sandfangbecken der bekannten gattungsgemäßen Anlage durch die beschriebenen Maßnahmen als Adsorptionsstufe arbeiten kann. Sie erreicht dadurch bei einer Erhöhung des baulichen Aufwandes von lediglich etwa 2 %, bezogen auf die gesamte Abwasserreinigungsanlage, im Singulärbetrieb bereits eine Reinigungsleistung von 30 % und mehr. Trifft man die Anordnung so, daß an die Zwischenkläreinrichtung oder an den Schlammabzug eine Schlammrückführeinrichtung für die Einführung von zumindest 20 % des aus der Zwischenklärung abgezogenen Schlammes, vorzugsweise etwa 40 bis 60 % des aus der Zwischenklärung abgezogenen Schlammes, in den Abwassersammler angeschlossen ist, so kann man bei Singulärbetrieb durch geringen zusätzlichen Aufwand bereits auf eine Reinigungsleistung von etwa 60 % kommen. Diese Rückführung ist entsprechend auch im Kombinationsbetrieb vorteilhaft. Die Rückführung findet in einem ausreichenden Abstand vor der mechanischen Reinigungsstufe statt, jedenfalls vor dem Sandfangbecken. Der Überschußschlamm kann bei Singulärbetrieb, wie üblich, einem Faulbehälter zugeführt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, im Singulärbetrieb den nicht rückgeführten Schlamm zur faulbehälterfreien Weiterbehandlung einer Einrichtung zur Zugabe von Ca-Salzen oder Fe-Salzen (oder anderen Konditionierungsmitteln) und danach einer Kammerfilterpresse zuzuführen. Außerdem ist im Singulärbetrieb der Ablauf aus der Zwischenklärung einer Einrichtung für die Bewässerung und/oder Düngung von landwirtschaftlichen Kulturen ohne weiteres zuführbar.of the sludge discharge from the intermediate clarification, the sludge in the incorporation stage can be kept. The oxygen content should be in the adsorption stage be kept in the range of 0.5 to 1 mg / l. The invention uses the fact that the sand trap of the known generic system can work as an adsorption stage by the measures described. She thereby achieved at an increase in the structural effort of only about 2%, based on the entire wastewater treatment plant, in single operation a cleaning performance of 30% and more. If you make the arrangement so that to the intermediate clarifier or to the Sludge discharge a sludge return device for the introduction of at least 20% of the sludge withdrawn from the intermediate clarification, preferably about 40 to 60% of the sludge withdrawn from the intermediate clarification, which is connected to the sewage collector, with single operation, a cleaning performance of around 60% can be achieved with little additional effort. These Recirculation is also advantageous in combination operation. The return takes place at a sufficient interval the mechanical cleaning stage takes place, at least before the sand trap. The excess sludge can be used in single operation, as usual, be fed to a digester. But there is also the possibility of using the non-recirculated sludge in single operation Further treatment of a facility for adding Ca salts or Fe salts (or other conditioning agents) without septic tanks and then fed to a chamber filter press. In addition, the process from the interim clarification of a facility is in the single operation for the irrigation and / or fertilization of agricultural crops easily supplied.
mit dem zufließenden Rohabwasser Prokaryonten, die pro Kubikmeter zumindest 1 Gew.-% der arbeitenden Biomasse im Kubikmeter der Adsorptionsstufe ausmachen, als Ergänzungsbiomasse ständig zugeführt werden, vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 15 Gew.-% pro Kubikmeter. In diesem Zusammenhang kann eine strenge Trennung der Biozönosen zwischen Basisausbaustufe und Adsorptionsstufe und nachgeschalteten Stufen zweckmäßig sein. Gute Ergebnisse werden aber auch dann erreicht, wenn im Kombinationsbetrieb zumindest ein Teil des aus der Nachkläreinrichtung abgezogenen Überschußschlammes in das als Adsorptionsstufe arbeitende Sandfangbecken über eine entsprechende Rückführeinrichtung wieder einführbar ist. Versuche haben nämlich gezeigt, daß bei hohen Schlammbelastungen BTS> wie für die Adsorptionsstufe angegeben, die Bakterien allein das Feld beherrschen. Die Schlammproduktion in der Adsorptionsstufe ist dann sieben- bis zehnmal höher als in nachgeschalteten, niedrigbelasteten Belebungsstufen. Der Anteil der Eukaryonten, d. h. der Bakterienfresser, in der Adsorptionsstufe und damit in der Basisausbaustufe der erfindungsgemäßen Reinigungsanlage ist verhältnismäßig gering. Die Bakterienpopulation in den nachgeschalteten Belebungsstufen setzt sich etwa so zusammen wie in der Adsorptionsstufe, wobei in der Regel jedoch die Bakterien in den nachgeschalteten Belebungsstufen eine merklich geringere Aktivität aufweisen. Diese Eigenschaften, insbesondere die hohe Bakterien-Schlammproduktion mit einem sieben- bis zehnmal so hohen Schlammanfall, führt trotz der Rückführung von Überschußschlamm aus der Nachkläreinrichtung gleichsam zu einer Verdünnung des Eukaryontenbesatzes und damit zu einer erheblichen Schwächung bzw. zum Auswaschen der Eukaryonten aus der Biozönose der Α-Stufe. Die Überlebenschancen in dieser so betont bakterienausgerichteten Biozönose der Adsorptionsstufe sind für die Eukaryonten sehr gering, so daß bei der angegebenen Zuführung von Prokaryonten mit dem zufließenden Rohabwasser die beschriebene Schlammrückführung durchgeführt werden kann.with the incoming raw sewage prokaryotes, which make up at least 1% by weight of the working biomass in the cubic meter of the adsorption stage per cubic meter, are constantly supplied as supplementary biomass, preferably in an amount of 5 to 15% by weight per cubic meter. In this context, a strict separation of the biocenoses between the basic expansion stage and the adsorption stage and downstream stages can be useful. However, good results are also achieved if, in combined operation, at least part of the excess sludge withdrawn from the secondary clarification device can be reintroduced into the sand trap working as an adsorption stage via a corresponding return device. Tests have shown that at high sludge loads B TS > as indicated for the adsorption stage, the bacteria alone dominate the field. The sludge production in the adsorption stage is then seven to ten times higher than in the downstream, low-impact activation stages. The proportion of eukaryotes, ie the bacteria eater, in the adsorption stage and thus in the basic expansion stage of the cleaning system according to the invention is relatively low. The bacterial population in the downstream activation stages is roughly the same as in the adsorption stage, although the bacteria in the downstream activation stages generally have a noticeably lower activity. These properties, in particular the high bacterial sludge production with a seven to ten times higher sludge accumulation, lead to a dilution of the eukaryote population and thus to a considerable weakening or washing of the eukaryotes from the biocenosis of the eukaryotes despite the return of excess sludge from the secondary clarification device Α level. The chances of survival in this bacterial-oriented biocenosis of the adsorption stage are very low for the eukaryotes, so that the sludge recirculation described can be carried out with the specified supply of prokaryotes with the incoming raw sewage.
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Die erreichten Vorteile sind zusammengefaßt darin zu sehen, daß bei einer erfindungsgemäßen Abwasserreinigungsanlage schon bei Singulärbetrieb der Basisausbaustufe als erster Ausbaustufe eine beachtliche Reinigungsleistung von etwa 30 % und mehr erreicht werden kann, und zwar bei minimalem zusätzlichen baulichen Aufwand. Durch bloße Schlammrückführung kann hier die Reinigungsleistung auf etwa 60 % erhöht werden. Nach weiterem Ausbau erreicht man im Kombinationsbetrieb mit einem Raumbedarf von insgesamt lediglich etwa 100 l/Einwohner und weniger eine gegenüber den bekannten gattungsgemäßen Anlagen (mit einem Raumbedarf von etwa 179 l/Einwohner) zumindest gleichwertige oder sogar erhöhte Reinigungsleistung. Weitere Vorteile sind wie folgt zu summieren: Zunächst erreicht man mit dem Aufwand für eine mechanische Reinigung gegenüber den bekannten Maßnahmen in der ersten Ausbaustufe praktisch eine Verdoppelung der Reinigungsleistung. Eine weitere biologische Stufe kann unschwer nachgebaut werden, so daß die Endreinigungsleistung durch dieses Nachbauen oder Anbauen im Rahmen des Kombinationsbetriebes praktisch beliebig hoch eingestellt werden kann. Arbeitet man lediglich mit der ersten Ausbaustufe, d. h. mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Basisstufe, wird jedoch eine Zugabe von Ca- bzw. Fe-Salzen durchgeführt oder werden andere Fällungsmittel eingesetzt, so kann der Schlamm in einer Kammerfilterpresse weiterverarbeitet werden und es lassen sich verbrennbare Filterkuchen gewinnen, die es erlauben, doppelt soviel Energie aus dem Schlamm zu ziehen, als es in Faulbehältern über Methangasgewinnung möglich ist. Schon die Basisausbaustufe erlaubt es, alle mikrobiologischen Reaktionsmechanismen zu nutzen, die zu einer ständigen Verbesserung durch mutierte Bakterienstämme führen und damit auch eine merklich bessere Prozeßstabilität gegenüber Belastungsstößen sicherstellen. Für landwirtschaftlich orientierte Länder, insbesondere in Abwassermangelgebieten wird alleinThe advantages achieved are summarized in the fact that in a wastewater treatment plant according to the invention already at Single operation of the basic expansion stage as the first expansion stage Considerable cleaning performance of around 30% and more can be achieved with minimal additional structural effort. By simply returning the sludge, the cleaning performance can be increased to around 60%. Achieved after further expansion one in combination operation with a total space requirement of only about 100 l / inhabitant and less one compared to the known generic systems (with a space requirement of around 179 l / inhabitant) at least equivalent or even increased cleaning performance. Further advantages can be summed up as follows: First, one achieves with the expense of mechanical cleaning compared to the known measures in the first expansion stage, practically a doubling of the cleaning performance. Another biological one Step can easily be rebuilt, so that the final cleaning performance by this rebuilding or cultivation in the frame of the combination operation can be set practically as high as desired. If you only work with the first expansion stage, i. H. with the basic stage designed according to the invention, however, an addition of Ca or Fe salts is carried out or different If precipitants are used, the sludge can be further processed in a chamber filter press and it can be combustible Obtain filter cakes that allow twice as much energy to be drawn from the sludge as there is in digesters using methane gas is possible. Even the basic expansion stage allows all microbiological reaction mechanisms to be used lead to a constant improvement through mutated bacterial strains and thus also a noticeably better process stability Ensure load surges. For agriculturally oriented countries, especially in areas with shortage of wastewater, is alone
mit der erfindungsgemäßen Basisausbaustufe ein so gut aufbereitetes und nährstoffreiches Wasser gewonnen, daß dieses sowohl für düngende als auch für bewässernde Zwecke eingesetzt werden kann. Darüber hinaus wird Methangas gewonnen und fällt, bei Einsatz einer Faulanlage, ein nährstoffreicher Schlamm für die Landwirtschaft an.with the basic expansion stage according to the invention a well-prepared one and nutrient-rich water obtained that this can be used both for fertilizing and for irrigation purposes. In addition, methane gas is extracted and, if a digester is used, a nutrient-rich sludge for agriculture is produced at.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen in schematischer DarstellungIn the following, the invention is explained using an exemplary embodiment. It show in a schematic representation
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Abwasserreinigungsanlage voll ausgebaut, Fig. 1 a wastewater treatment plant according to the invention fully expanded,
Fig. 2 die Basisausbaustufe aus dem Gegenstand der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,FIG. 2 shows the basic expansion stage from the subject matter of FIG. 1 in an enlarged manner Scale,
Fig. 3 eine erweiterte Basisausbaustufe gemäß Fig. 2,FIG. 3 shows an expanded basic expansion stage according to FIG. 2,
Fig. 4 entsprechend der Fig. 1 eine bekannte gattungsgemäße Abwasserreinigungsanlage ,FIG. 4, corresponding to FIG. 1, shows a known wastewater treatment plant of the generic type ,
Fig. 5 entsprechend der Fig. 1 eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abwasserreinigungsanlage.FIG. 5, corresponding to FIG. 1, shows another embodiment of a wastewater treatment plant according to the invention.
Die in den Fig. 1, 4 und 5 dargestellten Abwasserreinigungsanlagen sind in mehreren Ausbaustufen errichtbar und inbetriebnehmbar und arbeiten funktionell mehrstufig. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören eine mechanische Reinigungsstufe und, im voll ausgebauten Zustand, zumindest eine nachgeschaltete biologische Reinigungsstufe. Der mechanischen Reinigungsstufe ist ein durch den Pfeil 1 angedeutete Abwassersammler vorgeschaltet. Die mechanische Reinigungs-The wastewater treatment plants shown in FIGS. 1, 4 and 5 can be set up and commissioned in several expansion stages and work functionally in several stages. To the basic structure include a mechanical cleaning stage and, when fully expanded, at least one downstream biological cleaning stage. The mechanical cleaning stage is preceded by a sewage collector indicated by arrow 1. The mechanical cleaning
stufe weist eine Vorreinigungseinrichtung in Form eines Rechens 2 oder dergleichen, ein Sandfangbecken 3 mit Belüftungseinrichtung 4 und eine nachgeschaltete Zwischenkläreinrichtung 5 mit Schlammabzug 6 auf. Der Ausdruck "Zwischenkläreinrichtung" wird verwandt, weil diese Kläreinrichtung im voll ausgebauten Zustand als Zwischenkläreinrichtung 5 funktioniert. Die mechanische Reinigungsstufe ist als Basisausbaustufe im Singulärbetrieb selbständig, d. h. vor Errichtung der nachgeschalteten biologischen Reinigungsstufe betreibbar. Sie ist nach Errichtung der nachgeschalteten biologischen Reinigungsstufe im Kombinationsbetrieb mit dieser betreibbar. - Die Fig. 1 und 5 zeigen erfindungsgemäße Anlagen, die voll ausgebaut sind. Die Fig. 4 zeigt demgegenüber die bekannte Ausführungsform. Bei einer vergleichenden Betrachtung der Sandfangbecken 3 der erfindungsgemäßen Anlage einerseits, der zum Stand der Technik gehörenden Anlage andererseits erkennt man, daß das Sandfangbecken bei den erfindungsgemäßen Anlagen vergrößert ist. Insoweit wird auf eine vergleichende Betrachtung der Fig. 1 und 5 einerseits, der Fig. 4 andererseits Bezug genommen. Das Sandfangbecken 3 weist in den Fig. 1 und 5 ein Volumen auf, welches einem Raumbedarf von zumindest 6 l/Einwohner, vorzugsweise von etwa 8 l/Einwohner, entspricht. In Fig. 4 liegt dieser Raumbedarf bei 4 l/Einwohner. Das Sandfangbecken 3 ist als Adsorptionsstufe eingerichtet. Das bedeutet, daß dieses Sandfangbecken 3 als Belebungsstufe im aeroben und/oder fakultativ anaeroben Bereich arbeitet, und zwar mit einer Schlammbelastung B™ gleich oder größer 2, wobei in diesem Sandfangbecken 3, welches als Adsorptionsstufe arbeitet, mit Hilfe der Zwischenkläreinrichtung 5 und des dort stattfindenden Schlammabzuges 6 der Schlamm in der Einarbeitungsphase haltbar ist. Man kommt so zu einer Reinigungsleistung von etwa 33 %, wenn die Basisstufe im Singulärbetrieb betrieben wird. Das entspricht praktisch einer Verdoppelung gegenüber der Reinigungsleistung, diestage has a pre-cleaning device in the form of a rake 2 or the like, a sand trap 3 with aeration device 4 and a downstream intermediate clarifier 5 with sludge discharge 6. The term "intermediate clarifier" is used because this clarifier in the fully developed state as an intermediate clarifier 5 works. The mechanical cleaning stage is independent as a basic expansion stage in single operation, i. H. before establishment the downstream biological purification stage can be operated. It is after the establishment of the downstream biological purification stage can be operated in combination with this. - Figs. 1 and 5 show systems according to the invention, which are fully expanded are. In contrast, Fig. 4 shows the known embodiment. When comparing the sand trap 3 of the invention Plant on the one hand, the plant belonging to the prior art on the other hand, you can see that the sand trap is enlarged in the systems according to the invention. In this respect, a comparative consideration of FIGS. 1 and 5 on the one hand, the 4 is referred to on the other hand. The sand trap 3 in FIGS. 1 and 5 has a volume which takes up space of at least 6 l / inhabitant, preferably about 8 l / inhabitant. In Fig. 4 this space requirement is 4 l / inhabitant. The sand trap 3 is set up as an adsorption stage. This means that this sand trap 3 as an activation stage in the aerobic and / or optional anaerobic area works, with a sludge load B ™ equal to or greater than 2, in which case a sand trap 3, which works as an adsorption stage, with the help of the intermediate clarifier 5 and the sludge removal that takes place there 6 the sludge is stable during the incorporation phase. This leads to a cleaning performance of around 33% if the Base stage is operated in singular mode. This corresponds practically to a doubling of the cleaning performance that
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beim Singulärbetrieb der Basisausbaustufe einer zum Stand der Technik gehörenden Anlage (vgl. Fig. 4) erreichbar ist. Der bauliche Aufwand ist gegenüber dem Gesamtaufwand jedoch nur um 2 % erhöht. Die Fig. 3 macht deutlich, daß mit geringem zusätzlichen Aufwand eine Verbesserung der Reinigungsleistung bis zu etwa 60 % erreicht werden kann. Man erkennt, daß hier im Singulärbetrieb an die Zwischenklareinrichtung 5 bzw. an den Schlammabzug 6 eine Schlammrückführeinrichtung 7 für die Einführung von zumindest 20 % des aus der Zwischenklärung 5 abgezogenen Schlammes, vorzugsweise aber von etwa 40 bis 65 % des aus der Zwischenklärung 5 abgezogenen Schlammes, in dem Abwassersammler 1 stattfindet, der dem Sandfangbecken 3 vorgeschaltet ist. Die Rückführung mag in einem Abstand von etwa 800 bis 1000 m vor dem Sandfangbecken 3 stattfinden. in the case of the singular operation of the basic expansion stage one to the state of Technology belonging system (see. Fig. 4) can be reached. The construction effort is only around compared to the total effort 2% increased. Fig. 3 makes it clear that with little additional effort, an improvement in cleaning performance of up to about 60% can be reached. It can be seen that here in single operation to the intermediate clarifier 5 or to the sludge extractor 6 a Sludge return device 7 for the introduction of at least 20% of the sludge withdrawn from the intermediate clarification 5, preferably but from about 40 to 65% of the sludge withdrawn from the intermediate clarification 5, in the sewer 1 takes place, which the Sand trap 3 is connected upstream. The return may take place at a distance of about 800 to 1000 m in front of the sand trap 3.
In der Fig. 1 wurde dargestellt, daß im Kombinationsbetrieb die nachgeschaltete biologische Reinigungsstufe als zweite Ausbaustufe sowie als Belebungsbecken 8 für eine Schlammbelastung im Bereich von 0,15 bis 1 eingerichtet, an den Ablauf 9 der Zwischenklareinrichtung 5 angeschlossen sowie mit einer Nachkläreinrichtung 10 mit Schlammabzug 11 ausgerüstet ist. Nicht dargestellt wurde, daß in einer weiteren Ausbaustufe zwischen der Zwischenklareinrichtung 5 und dem Belebungsbecken 8 der zweiten Ausbaustufe eine Tropfkörperstufe angeordnet sein könnte. In der Fig. 5 wurde dargestellt, daß im Kombinationsbetrieb die nachgeschaltete biologische Reinigungsstufe als zweite Ausbaustufe als Tropfkörperstufe 12 mit nachgeschaltetem, für die oben angegebene Schlammbelastung eingerichtetem Belebungsbecken 8 ausgeführt ist, wobei das Belebungsbecken 8 an eine Nachkläreinrichtung 10 mit Schlammabzug 11 angeschlossen ist. In der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 5 ist insoweit eine strikte Trennung der Biozönosen zwischen der als Adsorptions-In Fig. 1 it was shown that in the combined operation, the downstream biological purification stage as the second expansion stage and set up as an aeration tank 8 for a sludge load in the range from 0.15 to 1, to the outlet 9 of the intermediate clarifier 5 is connected and equipped with a secondary clarification device 10 with sludge discharge 11. It was not shown that in In a further expansion stage, a trickling filter stage between the intermediate clarifier 5 and the aeration basin 8 of the second expansion stage could be arranged. In Fig. 5 it was shown that the downstream biological purification stage in combination operation as a second expansion stage as trickling filter stage 12 with a downstream set up for the above-mentioned sludge load Aeration basin 8 is designed, the aeration basin 8 being connected to a secondary clarification device 10 with a sludge discharge 11 is. In the embodiment according to FIGS. 1 and 5, a strict separation of the biocenoses between the adsorption
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stufe arbeitenden Basisausbaustufe und den nachgeschalteten Belebungsstufen verwirklicht. Sie ist nicht unbedingt erforderlich. Es könnte vielmehr im Kombinationsbetrieb ein Teil des aus der Nachkläreinrichtung 10 abgezogenen Schlammes in das als Adsorptionsstufe arbeitende Sandfangbecken 3 über eine entsprechende Rückführeinrichtung 13 wieder eingeführt werden, was in der Fig. 5 durch eine strichpunktiert gezeichnete Linie angedeutet wurde. In der Ausführungsform nach Fig. 5 könnte der Ablauf hinter der Nachkläreinrichtung 10 über eine besondere Rückleitung bis zum Fünffachen der Zulaufmenge dem Abwassersammler 1 zugeführt werden, und zwar zum Zwecke der Denitrifikation und/oder Verdünnung.level working basic expansion level and the downstream activation levels realized. It is not absolutely necessary. Rather, it could be part of the secondary clarification facility in combined operation 10 withdrawn sludge in the working as an adsorption sand trap basin 3 via a corresponding return device 13 are reintroduced, which was indicated in FIG. 5 by a dot-dash line. In the embodiment According to Fig. 5, the process behind the final clarification device 10 could be up to five times the amount via a special return line Inflow amount are fed to the sewer 1, for the purpose of denitrification and / or dilution.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8330 | Complete renunciation |